Src regulerer mTOR, en stor spiller inden for kræftvækst

Et team af forskere ved Baylor College of Medicine og Texas Children's Hospital har afsløret en forbindelse mellem mTORC1 og Src, to proteiner, der vides at være hyperaktive i kræftsygdomme. Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , viser, at Src er nødvendig og tilstrækkelig til at aktivere mTORC1 og giver mulighed for at udvikle nye metoder til at kontrollere kræftvækst.

"Vi startede denne undersøgelse, fordi vi ville undersøge, om de øgede aktiviteter for både proteiner Src og mTORC1 i kræft var forbundet, "sagde Dr. Rituraj Pal, postdoktor medarbejder i molekylær og menneskelig genetik og den første forfatter til denne undersøgelse.

mTORC1 er afgørende for alle cellers overlevelse. Det er kernen i de mekanismer, der regulerer cellulær metabolisme, vækst og spredning. mTORC1 spiller en central rolle i opretholdelsen af ​​balancen mellem de processer, der nedbryder komplekse molekyler (katabolisme) og dem, der bygger cellulære molekyler (anabolisme). Hvis denne balance forstyrres, for eksempel, hvis katabolisme erstatter anabolisme eller omvendt, sygdom kan følge.

For at balancere cellulær metabolisme, mTORC1 integrerer et antal signaler, herunder dem, der er relateret til vækstfaktorer og tilgængelighed af aminosyrer. Signaler, der fremmer mTORC1 -aktivering, udløser cellevækst ved at fremme proteinsyntese. På den anden side, signaler, der inaktiverer mTORC1, resulterer i, at cellerne nedbryder komplekse molekyler for at producere energi.

I dette studie, forskerne undersøgte, om Src bidrog til reguleringen af ​​mTORC1, der medieres af aminosyrer.

"Aminosyrer aktiverer mTORC1 og, da de blev fjernet, mTORC1 -aktivitet blev reduceret, og downstream -aktiviteten af ​​mTORC1 blev også reduceret, "sagde Dr. Marco Sardiello, adjunkt i molekylær og menneskelig genetik ved Baylor og medlem af Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute på Texas Children's Hospital. "Aminosyrer virker ikke direkte på mTORC1. Vi fandt ud af, at Src spiller en væsentlig rolle i denne aminosyremedierede regulering af mTORC1-aktivitet."

Forskerne mener, at forbindelsen mellem mTORC1 og Src er analog med forbindelsen mellem en AC -maskine og dens termostat.

"Når temperaturen når den indstillede værdi, termostaten tænder for vekselstrømmen. Når temperaturen falder til under denne værdi, termostaten slukker for AC, "Sagde Pal." Src gør noget lignende. Når det informeres om tilstedeværelsen af ​​aminosyrer (analogt med temperaturen når den indstillede værdi), Src er tilstrækkelig og nødvendig til at videregive disse oplysninger til resten af ​​systemet, og mTORC1 aktiveres. Når aminosyrer mangler (analogt med temperaturen, der falder under den indstillede værdi), så vil Src formidle inaktivering af mTORC1. "Når forskerne ændrede Src, så den ville være konstant aktiv, det overskrev virkningen af ​​aminosyrer på mTORC1, som forblev aktiv selv i fravær af aminosyrer. Når Src er hyperaktiv, det er som om termostaten ikke fungerer korrekt, kontinuerligt signal om, at systemet forbliver tændt, selvom temperaturen er under den indstillede værdi, og der ikke er behov for yderligere køling. Analogien fungerer også den anden vej. Hvis termostaten er ødelagt, selvom det er meget varmt, AC'en tændes ikke. Så, hvis Src er defekt på en sådan måde, det videresender ikke de nødvendige oplysninger for at mTORC1 kan aktiveres, selvom det er nødvendigt for cellen at fungere korrekt.

"Denne rolle som Src var fuldstændig ukendt og uventet, "Sagde Pal." Vi har opdaget, at Src er nødvendig og tilstrækkelig til at aktivere mTORC1. "

Disse fund har vigtige konsekvenser for kræftundersøgelser. De antyder, at i de kræftformer, hvor Src er hyperaktiv (termostaten fungerer ikke korrekt), det er sandsynligt, at mTOR er drevet til konstant at være aktiv, hvilket øger kræftvæksten.

"Dette kan være en mekanisme, der gør det muligt for kræften at vokse, uanset hvad miljøet fortæller den, "Sardiello sagde." Vi er begejstrede for, at disse fund åbner mulige nye metoder til behandling af kræft. I vores laboratorium, vi forsøger at bruge denne viden til at finde måder omkring neurodegenerative sygdomme. "